JPH06109506A - Heating element type air flowmeter - Google Patents

Heating element type air flowmeter

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JPH06109506A
JPH06109506A JP4254555A JP25455592A JPH06109506A JP H06109506 A JPH06109506 A JP H06109506A JP 4254555 A JP4254555 A JP 4254555A JP 25455592 A JP25455592 A JP 25455592A JP H06109506 A JPH06109506 A JP H06109506A
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JP
Japan
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temperature
signal
air flow
resistor
flow rate
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Application number
JP4254555A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masuo Akamatsu
培雄 赤松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a heating element type air flowmeter for automobile engine control system and the like from which a digital output signal can be acquired directly with high response along with air temperature information in the form of digital signal from a temperature compensation resistor. CONSTITUTION:A voltage comparator 3 makes a decision on the differential voltage of a bridge circuit G for detecting variation of the resistance of a heating element 1 arranged in an air passage and then controls the operation of an up/down counter 9. Output therefrom is fed through a D/A converter 10, a differential amplifier 11, and a transistor 12 to the bridge circuit G in order to perform constant temperature control of the heating element 1 while at the same time count of the up/down counter 9 is outputted as a digital flow rate signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用エンジ
ン制御システムに用いる発熱抵抗体式空気流量計に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating resistor type air flow meter used in, for example, an automobile engine control system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、自動車用エンジン制御システ
ムにおいては、エンジンの吸気通路に温度依存抵抗特性
を有する発熱抵抗体及び温度補償用の感温抵抗体を配置
して、吸入空気流量を測定する技術が広く実用化されて
いる。この種の空気流量計は、吸入空気流量の変化によ
り発熱抵抗体の温度(抵抗値)が変化すると、発熱抵抗
体に空気温度に対し一定の温度差を保つような加熱電流
を供給制御し、この加熱電流を電圧変換等して空気流量
信号として取り出していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an automobile engine control system, a heating resistor having a temperature dependent resistance characteristic and a temperature sensing resistor for temperature compensation are arranged in an intake passage of an engine to measure an intake air flow rate. The technology is widely used. This type of air flow meter, when the temperature (resistance value) of the heating resistor changes due to changes in the intake air flow rate, controls the heating resistor to supply a heating current that maintains a constant temperature difference with respect to the air temperature, This heating current is converted into a voltage and taken out as an air flow rate signal.

【0003】空気流量信号は、一般に、電圧変換された
アナログ信号として取り出し、これを差動増幅器で増幅
した後、A/D変換器によりデジタル信号に変換してエ
ンジンコントロールユニット(ECU)に取り込まれる
が(このような信号変換は例えば、特開昭61−284
610号公報、特開平2−159520号公報に開示さ
れる)、この方式によればA/D信号変換精度が直接的
に測定精度に影響を及ぼす。
The air flow rate signal is generally taken out as a voltage-converted analog signal, amplified by a differential amplifier, converted into a digital signal by an A / D converter, and taken into an engine control unit (ECU). However, such signal conversion is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-284.
According to this method, the A / D signal conversion accuracy directly affects the measurement accuracy.

【0004】以上に鑑み、最近では、空気流量信号を直
接デジタル信号として取り出して、ECU側に出力する
要求がある。例えば、特開昭62−55515号公報に
開示されるように、エンジン回転に同期するスタートパ
ルス信号で発熱抵抗体に対し一定の加熱電流の供給を開
始し、発熱抵抗体が特定の温度(抵抗値)になると加熱
電流を遮断し、この通電から遮断までの時間(デジタル
データ)を空気流量の測定データとして利用する(この
通電から遮断までの時間は空気流量が増すほど長くなる
関係にある)技術が提案されている。
In view of the above, recently, there is a demand for directly extracting the air flow rate signal as a digital signal and outputting it to the ECU side. For example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-55515, a constant heating current is started to be supplied to a heating resistor by a start pulse signal synchronized with engine rotation, and the heating resistor is heated to a specific temperature (resistance Value), the heating current is cut off, and the time from this energization to the interruption (digital data) is used as the measurement data of the air flow rate (the time from this energization to the interruption has a relationship that increases as the air flow rate increases). Technology is proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
スタートパルス信号で発熱抵抗体に対し一定の加熱電流
の供給を開始し、発熱抵抗体が特定の温度(抵抗値)に
なると加熱電流を遮断し、この通電から遮断までの時間
を空気流量の測定データとして利用する方式では、加熱
電流が定電流であるため、空気流量が増大するほど発熱
抵抗体を特定温度に上昇させる時間を要し、応答性の点
で改善すべき点がある。
However, as described above, the supply of a constant heating current to the heating resistor is started by the start pulse signal, and the heating current is changed when the heating resistor reaches a specific temperature (resistance value). In the method of shutting off and using the time from energization to shutoff as measurement data of the air flow rate, since the heating current is a constant current, it takes time to raise the heating resistor to a specific temperature as the air flow rate increases. There are some points that need improvement in terms of responsiveness.

【0006】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その主
たる目的は、空気流量検出用の発熱抵抗体を有するブリ
ッジ回路の出力を直接デジタル信号たる空気流量信号と
して、しかも応答性良く取り出すことができる空気流量
計を提供することにある。また従たる目的として、空気
流量計に使用する温度補償用の空気温度信号をデジタル
信号として取り出して空気流量測定以外の温度データに
も使用できる空気流量計を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and its main purpose is to take out the output of a bridge circuit having a heating resistor for detecting an air flow rate directly as an air flow rate signal which is a digital signal and with good responsiveness. It is to provide an air flow meter that can. Another object of the present invention is to provide an air flow meter which can be used for temperature data other than the air flow rate measurement by taking out an air temperature signal for temperature compensation used in the air flow meter as a digital signal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記主たる目的は、空気
通路中に温度依存抵抗特性を有する発熱抵抗体と温度補
償用の抵抗体が配置され、前記発熱抵抗体に空気温度に
対し一定温度差を保つ加熱電流を供給制御する電流制御
回路を備えた発熱抵抗体式空気流量計において、前記発
熱抵抗体,温度補償抵抗体及び電流検出用の固定抵抗に
より構成されるブリッジ回路と、前記ブリッジ回路の中
点の差電圧を比較する比較器と、前記比較器の出力によ
り計数の増減を行うアップダウンカウンタとを備え、前
記アップダウンカウンタのデジタル信号を空気流量信号
として出力すると共に、前記電流制御回路は、前記アッ
プダウンカウンタの出力値をD/A変換した電圧を前記
ブリッジ回路に印加して前記加熱電流の供給制御を行う
ように設定して成ることで達成される(これを第1の課
題解決手段とする)。
The main object is to provide a heating resistor having temperature dependent resistance characteristics and a temperature compensating resistor in an air passage, and the heating resistor has a constant temperature difference with respect to the air temperature. In a heating resistor type air flow meter provided with a current control circuit for supplying and controlling a heating current for maintaining the above, a bridge circuit composed of the heating resistor, a temperature compensation resistor and a fixed resistor for current detection, and a bridge circuit The current control circuit includes a comparator for comparing the difference voltage at the midpoint and an up / down counter for increasing / decreasing the count by the output of the comparator, and outputs a digital signal of the up / down counter as an air flow rate signal and the current control circuit. Is configured to apply a voltage obtained by D / A converting the output value of the up / down counter to the bridge circuit to control the supply of the heating current. It is achieved by (a first means for solving problems of this).

【0008】また、従たる目的は、前記ブリッジ回路に
設けた温度補償抵抗体を、多段に接続した抵抗と、これ
らの抵抗の接続段数をスイッチング制御により選択して
上記多段抵抗の抵抗値を可変制御するスイッチング回路
とで構成し、前記ブリッジ回路外には、定電流を通電し
て空気温度を検出する感温抵抗体を設け、前記感温抵抗
体で検出された空気温度信号をA/D変換器によりデジ
タル信号に変換して温度データとして出力すると共に、
このデジタル信号を基に前記スイッチング回路が前記ブ
リッジ回路の多段抵抗を可変制御するよう設定すること
で達成される(これを第2の課題解決手段とする)。
Another object of the present invention is to vary the resistance value of the multi-stage resistor by selecting the resistors in which the temperature compensating resistors provided in the bridge circuit are connected in multiple stages and the number of connecting stages of these resistors by switching control. And a switching circuit to be controlled, and a temperature sensitive resistor for detecting an air temperature by passing a constant current is provided outside the bridge circuit, and an air temperature signal detected by the temperature sensitive resistor is converted into an A / D signal. While converting to a digital signal by the converter and outputting as temperature data,
This is achieved by setting the switching circuit so as to variably control the multistage resistance of the bridge circuit based on the digital signal (this is referred to as a second problem solving means).

【0009】[0009]

【作用】第1の課題解決手段の作用…本課題解決手段
も、基本的には、温度依存抵抗特性を有する発熱抵抗体
と、温度補償用の抵抗を用いて、上記発熱抵抗体に流れ
る加熱電流値(発熱抵抗体の抵抗値が所定値、換言すれ
ば発熱抵抗体の温度が空気温度に対して一定温度差を保
つような加熱電流値)を基に空気流量を測定する。
Operation of the first problem-solving means ... In the present problem-solving means, basically, a heating resistor having a temperature-dependent resistance characteristic and a temperature compensating resistor are used to heat the heating resistor. The air flow rate is measured based on the current value (the resistance value of the heating resistor is a predetermined value, in other words, the heating current value at which the temperature of the heating resistor maintains a constant temperature difference with respect to the air temperature).

【0010】そして、この加熱電流供給制御(発熱抵抗
体の定温度制御)を、発熱抵抗体,温度補償抵抗体等よ
り成るブリッジ回路と、比較器と、アップダウンカウン
タ,D/A変換器等を用いて行う。
The heating current supply control (constant temperature control of the heating resistor) is performed by a bridge circuit including a heating resistor and a temperature compensating resistor, a comparator, an up / down counter, a D / A converter, etc. Using.

【0011】すなわち、空気流量の変化により発熱抵抗
体の抵抗値が変化すると、ブリッジ回路の中点電圧(差
電圧)が変化するが、この変化による中点電圧の正負の
判別を比較器の出力を通して行い、この比較器の出力に
よりアップダウンカウンタが計数の増減制御を行う。例
えば、空気流量の増大により発熱抵抗体の抵抗値が所定
値より小さくなると、比較器がハイレベルの出力とな
り、このハイレベルが続く間はアップダウンカウンタが
カウントアップされ、逆に空気流量の減少により発熱抵
抗体の抵抗値が所定値より大きくなると、比較器がロー
レベルの出力となり、このローレベルが続く間はアップ
ダウンカウンタがカウントダウンされる。このように、
アップダウンカウンタの出力電圧(計数値)は、空気流
量の変化に伴う発熱抵抗体の抵抗値変化によって増減す
るので、このアップダウンカウンタのデジタル出力をD
/A変換してブリッジ回路に印加すれば、発熱抵抗体の
加熱電流制御(発熱抵抗体の温度が特定温度になるよう
な定温度制御)が行われる。
That is, when the resistance value of the heating resistor changes due to the change in the air flow rate, the midpoint voltage (difference voltage) of the bridge circuit changes, and the output of the comparator is used to judge whether the midpoint voltage is positive or negative due to this change. The up / down counter controls the increase / decrease of the count by the output of this comparator. For example, if the resistance value of the heating resistor becomes smaller than a predetermined value due to an increase in the air flow rate, the comparator will output a high level, and while this high level continues, the up / down counter will count up, and conversely the air flow rate will decrease. When the resistance value of the heating resistor becomes larger than the predetermined value, the comparator outputs a low level, and the up / down counter counts down while the low level continues. in this way,
The output voltage (count value) of the up-down counter increases or decreases according to the change in the resistance value of the heating resistor due to the change in the air flow rate.
If / A is converted and applied to the bridge circuit, heating current control of the heating resistor (constant temperature control such that the temperature of the heating resistor reaches a specific temperature) is performed.

【0012】同時にアップダウンカウンタにより得られ
るデジタル信号は空気流量信号として、例えば、エンジ
ン制御ユニット等に出力される。従って、空気流量信号
はブリッジ回路から比較器及びアップダウンカウンタを
介して直接デジタル信号として取り出せる。
At the same time, the digital signal obtained by the up / down counter is output as an air flow rate signal to, for example, an engine control unit. Therefore, the air flow rate signal can be directly taken out as a digital signal from the bridge circuit through the comparator and the up / down counter.

【0013】第2の課題解決手段の作用…本課題解決手
段においては、ブリッジ回路外に設けた感温抵抗体も温
度依存性抵抗素子であり、これに定電流を通電してその
素子電圧をA/D変換すれば、空気温度信号をデジタル
信号として得ることができ、これを、例えば、種々の制
御機器のデータとして利用できる。
Operation of Second Problem Solving Means ... In this problem solving means, the temperature-sensitive resistor provided outside the bridge circuit is also a temperature-dependent resistance element, and a constant current is passed through it to change the element voltage. By A / D conversion, the air temperature signal can be obtained as a digital signal, which can be used as data of various control devices, for example.

【0014】また、このデジタル信号(空気温度信号)
は、ブリッジ回路に設けた温度補償抵抗(多段抵抗)の
スイッチング回路に入力され、スイッチング回路がこの
デジタル信号を基にブリッジ回路の多段抵抗の抵抗値
を、ブリッジ回路外の感温抵抗(空気温度検出抵抗)に
相当する抵抗値に可変制御することで、この多段抵抗が
温度補償として機能する。
Also, this digital signal (air temperature signal)
Is input to the switching circuit of the temperature compensation resistance (multi-stage resistance) provided in the bridge circuit, and the switching circuit uses the digital signal to determine the resistance value of the multi-stage resistance of the bridge circuit and the temperature-sensitive resistance outside the bridge circuit (air temperature By variably controlling the resistance value corresponding to the (detection resistance), this multi-stage resistance functions as temperature compensation.

【0015】[0015]

【実施例】本発明の実施例を図面により説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】図1は本発明の第1実施例に係り、自動車
用エンジン制御システムの吸入空気流量計の回路図を示
す。
FIG. 1 is a circuit diagram of an intake air flowmeter of an automobile engine control system according to a first embodiment of the present invention.

【0017】図1において、発熱抵抗体1、電流検出抵
抗2、抵抗6,7及び多段可変抵抗8によりブリッジ回
路Gを構成する。発熱抵抗体1は空気流量測定素子とし
て使用され、温度依存特性として正の温度係数を有す
る。多段可変抵抗8は、後述の感温抵抗体(空気温度検
出抵抗体)4,A/D変換器13,スイッチング回路1
5と協働して温度補償抵抗として使用される。発熱抵抗
体1及び感温抵抗体4はエンジンの吸入空気通路に配置
してある。抵抗6,7はブリッジ回路のオフセット電圧
を調整するためのものである。
In FIG. 1, the heating resistor 1, the current detecting resistor 2, the resistors 6 and 7 and the multistage variable resistor 8 constitute a bridge circuit G. The heating resistor 1 is used as an air flow rate measuring element and has a positive temperature coefficient as a temperature dependent characteristic. The multi-stage variable resistor 8 includes a temperature sensitive resistor (air temperature detecting resistor) 4, an A / D converter 13 and a switching circuit 1 which will be described later.
Used as a temperature compensation resistor in cooperation with No. The heating resistor 1 and the temperature sensitive resistor 4 are arranged in the intake air passage of the engine. The resistors 6 and 7 are for adjusting the offset voltage of the bridge circuit.

【0018】ここで、多段可変抵抗8,感温抵抗体4、
A/D変換器13,スイッチング回路15について説明
する。
Here, the multistage variable resistor 8, the temperature sensitive resistor 4,
The A / D converter 13 and the switching circuit 15 will be described.

【0019】多段可変抵抗8は、ブリッジ回路Gの一辺
に設けられ、一方、空気温度検出抵抗となる感温抵抗体
4はブリッジ回路G外(ブリッジ回路Gの下段)に接続
される。この感温抵抗体4に定電流電源14を用いて一
定電流が通電され、感温抵抗体4の検出電圧がA/D変
換器13によってデジタル信号に変換され、パラレルの
空気温度信号DTとして端子33を介して図示されない
ECU(エンジン制御ユニット;マイクロコンピュー
タ)に温度データとして出力される。この空気温度信号
Tは、ECU側にて、例えばコンピュータ係数補正に
使用される。この温度データDTを精度の高いデジタル
信号として取り出すために、ブリッジ回路Gより外して
定電流源14と接続したものである。
The multi-stage variable resistor 8 is provided on one side of the bridge circuit G, while the temperature sensitive resistor 4 serving as an air temperature detecting resistor is connected outside the bridge circuit G (lower stage of the bridge circuit G). A constant current is supplied to the temperature sensitive resistor 4 by using a constant current power source 14, the detected voltage of the temperature sensitive resistor 4 is converted into a digital signal by the A / D converter 13, and the parallel air temperature signal D T is obtained. The temperature data is output to an ECU (engine control unit; microcomputer) (not shown) via the terminal 33. This air temperature signal D T is used on the ECU side for computer coefficient correction, for example. In order to take out the temperature data D T as a highly accurate digital signal, the temperature data D T is removed from the bridge circuit G and connected to the constant current source 14.

【0020】また、A/D変換器13から出力されるデ
ジタル信号は、スイッチング回路15に入力される。ス
イッチング回路15は、上記A/D変換器13からのデ
ジタル信号を基に、多段抵抗8の接続段数をスイッチン
グ制御により選択して多段抵抗8の抵抗値を可変制御す
る機能をなす。この多段抵抗8の可変制御は、空気温度
信号DT(デジタル信号)を基に感温抵抗素子4の抵抗
値に相当する値となるように制御される。
The digital signal output from the A / D converter 13 is input to the switching circuit 15. The switching circuit 15 has a function of variably controlling the resistance value of the multistage resistor 8 by selecting the connection stage number of the multistage resistor 8 by switching control based on the digital signal from the A / D converter 13. The variable control of the multi-stage resistor 8 is controlled so as to be a value corresponding to the resistance value of the temperature sensitive resistance element 4 based on the air temperature signal D T (digital signal).

【0021】ブリッジ回路Gの中点の一方(発熱抵抗体
1・電流検出抵抗2間の中点)の電圧は、電圧比較器
(以下、比較器とする)3の非反転入力端子に入力さ
れ、他方(多段可変抵抗8,抵抗7・抵抗6間の中点)
の電圧は、比較器3の反転入力端子に入力され、比較器
3の出力を基にアップダウンカウンタ9が増減の計数動
作を行う。
The voltage at one of the midpoints of the bridge circuit G (the midpoint between the heating resistor 1 and the current detection resistor 2) is input to the non-inverting input terminal of a voltage comparator (hereinafter referred to as comparator) 3. , Other (multi-stage variable resistor 8, midpoint between resistors 7 and 6)
Is input to the inverting input terminal of the comparator 3, and the up / down counter 9 performs an increase / decrease counting operation based on the output of the comparator 3.

【0022】すなわち、吸入空気流量の変化により発熱
抵抗体1の抵抗値が変化すると、ブリッジ回路Gの中点
電圧(差電圧)が変化するが、この変化による中点電圧
の正負の判別を比較器3の出力を通して行い、この比較
器3の出力によりアップダウンカウンタ9が計数の増減
制御を行う。例えば、空気流量の増大により発熱抵抗体
1の抵抗値が小さくなると、発熱抵抗体1・抵抗2間の
中点電圧が上がり、比較電圧(比較器3の非反転入力端
子と反転入力端子の差)が正となり、比較器3がハイレ
ベルの出力となり、このハイレベルが続く間はアップダ
ウンカウンタがカウントアップされ、逆に空気流量の減
少により発熱抵抗体1の抵抗値が所定値より大きくなる
と、比較器がローレベルの出力となり、このローレベル
が続く間はアップダウンカウンタ9がカウントダウンさ
れる。このように、アップダウンカウンタ9の出力電圧
(計数値)は、空気流量の変化に伴う発熱抵抗体1の抵
抗値変化によって増減する。
That is, when the resistance value of the heating resistor 1 changes due to the change of the intake air flow rate, the midpoint voltage (difference voltage) of the bridge circuit G changes, and the positive / negative discrimination of the midpoint voltage due to this change is compared. The output of the comparator 3 is performed, and the output of the comparator 3 controls the up / down counter 9 to increase / decrease the count. For example, when the resistance value of the heating resistor 1 decreases due to an increase in the air flow rate, the midpoint voltage between the heating resistor 1 and the resistor 2 increases, and the comparison voltage (the difference between the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the comparator 3) is increased. ) Becomes positive, the comparator 3 becomes a high level output, and while this high level continues, the up / down counter is counted up, and conversely, when the resistance value of the heating resistor 1 becomes larger than a predetermined value due to the decrease of the air flow rate. The comparator outputs low level, and the up / down counter 9 counts down while the low level continues. Thus, the output voltage (count value) of the up / down counter 9 increases / decreases due to the change in the resistance value of the heating resistor 1 accompanying the change in the air flow rate.

【0023】このアップダウンカウンタ9のデジタル出
力DQは、D/A変換器10によりアナログ電圧に変換
され、差動増幅器11を介して電流制御用のパワートラ
ンジスタ12のベースに印加される。すなわち、差動増
幅器11は、その一方の入力端子にD/A変換器10か
らのアナログ信号が、他方の入力端子にブリッジ回路の
一方の中点電圧(抵抗7と抵抗6との間の中点電圧)が
入力され、その差電圧が増幅されてパワートランジスタ
12に印加され、ブリッジ回路Gの発熱抵抗体1に流れ
る加熱電流が制御される。この発熱抵抗体1の加熱電流
制御は、発熱抵抗体1の温度が特定温度になるような定
温度制御である。
The digital output D Q of the up / down counter 9 is converted into an analog voltage by the D / A converter 10 and applied to the base of the current control power transistor 12 via the differential amplifier 11. That is, the differential amplifier 11 has an analog signal from the D / A converter 10 at one of its input terminals and a midpoint voltage of one of the bridge circuits (intermediate between the resistors 7 and 6) at the other input terminal. (Point voltage) is input, the difference voltage is amplified and applied to the power transistor 12, and the heating current flowing through the heating resistor 1 of the bridge circuit G is controlled. The heating current control of the heating resistor 1 is a constant temperature control such that the temperature of the heating resistor 1 becomes a specific temperature.

【0024】また、アップダウンカウンタ9のデジタル
出力は、空気流量に対応して変化するため空気流量信号
Qとしてラッチ回路24及び端子28を介してパラレ
ルデータとしてECUに出力される。
Since the digital output of the up / down counter 9 changes according to the air flow rate, it is output to the ECU as parallel data via the latch circuit 24 and the terminal 28 as an air flow rate signal D Q.

【0025】クロック回路23はアップダウンカウンタ
9、ラッチ回路24及びフリップフロップ回路26を駆
動するためのクロック信号を出力し、フリップフロップ
回路26は、端子29より入力されるタイミング信号T
に基づき空気流量信号DQをラッチ24を用いて書き替
え、このラッチされた空気流量信号(パラレルデータ)
Qが外部(ECU)に送出される。
The clock circuit 23 outputs a clock signal for driving the up / down counter 9, the latch circuit 24 and the flip-flop circuit 26, and the flip-flop circuit 26 receives the timing signal T input from the terminal 29.
Based on the above, the air flow rate signal D Q is rewritten using the latch 24, and the latched air flow rate signal (parallel data)
D Q is sent to the outside (ECU).

【0026】17はブリッジ回路Gの中点電圧(発熱抵
抗体1と電流検出抵抗2との間の電圧)を取り出すため
の分圧抵抗、基準電源16及び抵抗18は比較器3の入
力電圧にヒステリシス特性を与える為のもので、比較器
3の出力を安定させ空気流量信号を安定させる機能をな
し、19,20,21は分圧抵抗、30はグランド端
子、32はA/D変換器13を駆動させるためのクロッ
ク端子、VBは電源入力端子である。
Reference numeral 17 is a voltage dividing resistor for extracting the midpoint voltage of the bridge circuit G (voltage between the heating resistor 1 and the current detecting resistor 2), and the reference power source 16 and the resistor 18 are the input voltage of the comparator 3. It is for giving a hysteresis characteristic and has a function of stabilizing the output of the comparator 3 and stabilizing the air flow rate signal. 19, 20, 21 are voltage dividing resistors, 30 is a ground terminal, 32 is an A / D converter 13 Is a clock terminal for driving the power source, and V B is a power input terminal.

【0027】本実施例によれば、ブリッジ回路Gの中点
電圧を比較器3及びアップダウンカウンタ9を介して直
接デジタルの空気流量信号として応答性良く取り出すこ
とができ、しかも感温抵抗4の検出値を精度のよいデジ
タル信号の空気温度データとして外部に与えることがで
きる効果を奏する。
According to the present embodiment, the midpoint voltage of the bridge circuit G can be directly taken out as a digital air flow rate signal through the comparator 3 and the up / down counter 9 with good responsiveness, and the temperature sensing resistor 4 can be used. The detected value can be given to the outside as air temperature data of a highly accurate digital signal.

【0028】図2は本発明の第2実施例を示すもので、
第1実施例と同一符号は同一或いは共通する要素を示す
(図3以降も同様である)。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
The same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same or common elements (the same applies to FIG. 3 and subsequent figures).

【0029】本実施例において、第1実施例と異なる点
は、第1図のラッチ回路24及びパラレルデータ出力端
子28,33に代えて、モデム25及びシリアルデータ
出力端子31を設けたことにある。
The present embodiment differs from the first embodiment in that a modem 25 and a serial data output terminal 31 are provided in place of the latch circuit 24 and the parallel data output terminals 28 and 33 shown in FIG. .

【0030】本実施例によれば、アップダウンカウンタ
9からの空気流量信号(デジタル信号)DQとA/D変
換器13からの空気温度信号(デジタル信号)DTをモ
デム25によりシリアル信号Sに変換し、端子31によ
り出力させることができる。この場合、タイミング信号
Tに基づきモデム25からの出力信号DQとDTに交互に
切り替える。本実施例によれば、シリアルデータ伝送を
採用することで、信号線一本で空気流量信号と空気温度
信号を伝送する利点がある。
According to the present embodiment, the air flow rate signal (digital signal) D Q from the up / down counter 9 and the air temperature signal (digital signal) D T from the A / D converter 13 are serialized by the modem 25. Can be converted into the output signal and output by the terminal 31. In this case, the output signals D Q and D T from the modem 25 are alternately switched based on the timing signal T. According to the present embodiment, by adopting serial data transmission, there is an advantage that the air flow rate signal and the air temperature signal are transmitted by one signal line.

【0031】図3は本発明の第3実施例で、第2実施例
と異なる点は、モデム25の他にデータセレクト回路3
4を設け、またデータ伝送としてパラレルデータとシリ
アルデータの双方を採用した。デジタル信号たる空気流
量信号DQと空気温度信号DTのパラレルデ−タは、一つ
のパラレル出力端子35から出力できる様に構成してあ
り、この場合、外部から入力される端子29のタイミン
グ信号Tによってデ−タセレクタ34の出力を空気流量
信号DQ、空気温度信号DTに切り替えて出力する。モデ
ム25によるシリアル伝送は第2実施例同様である。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, which is different from the second embodiment in that the data select circuit 3 is provided in addition to the modem 25.
4 is provided, and both parallel data and serial data are used for data transmission. The parallel data of the air flow rate signal D Q and the air temperature signal D T, which are digital signals, are configured so that they can be output from one parallel output terminal 35. In this case, the timing signal T of the terminal 29 input from the outside is input. Then, the output of the data selector 34 is switched to the air flow rate signal D Q and the air temperature signal D T for output. The serial transmission by the modem 25 is the same as in the second embodiment.

【0032】本実施例によればパラレル出力端子35一
つで空気流量信号DQと空気温度信号DTをデジタル信号
で出力することができる利点がある。
According to this embodiment, there is an advantage that the air flow rate signal D Q and the air temperature signal D T can be output as digital signals by one parallel output terminal 35.

【0033】図4は本発明の第4実施例で、上記各実施
例同様にブリッジ回路Gの中点電圧を比較器3及びアッ
プダウンカウンタ9を介してデジタル信号として直接取
り出している。但し、空気温度信号DTをデジタルで取
り出す手段を省き、ブリッジ回路Gに感温抵抗体4を直
接組み入れてある。このようにして、空気流量信号DQ
のみをデジタル信号として出力するようにした。
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention, in which the midpoint voltage of the bridge circuit G is directly taken out as a digital signal via the comparator 3 and the up / down counter 9 as in the above embodiments. However, the means for taking out the air temperature signal D T digitally is omitted, and the temperature sensitive resistor 4 is directly incorporated in the bridge circuit G. In this way, the air flow rate signal D Q
Only the signal is output as a digital signal.

【0034】[0034]

【発明の効果】第1の課題解決手段によれば、発熱抵抗
体,温度補償抵抗体等から構成されるブリッジ回路の中
点に比較器、さらにその後段にアップダウンカウンタを
接続することで、ブリッジ回路から空気流量信号をデジ
タル信号として直接取り出すことができる。その結果、
従来のようにA/D変換精度に影響されることなく、精
度のよい空気流量信号をデジタル信号として出力でき、
さらに、耐ノイズ性の空気流量測定データを得ることが
できる。また、このように空気流量信号をブリッジ回路
から直接デジタル信号として取り出す場合でも、ブリッ
ジ回路の加熱電流は、定電流ではなく空気流量に応じて
増大させる方式を採用し得るので、ブリッジ回路の発熱
抵抗体を特定温度にする時間を短縮させ、空気流量測定
の応答性を高めることができる。
According to the first means for solving the problems, by connecting the comparator to the middle point of the bridge circuit composed of the heating resistor, the temperature compensating resistor, etc., and the up / down counter at the subsequent stage, The air flow rate signal can be directly taken out as a digital signal from the bridge circuit. as a result,
It is possible to output a highly accurate air flow rate signal as a digital signal without being affected by the A / D conversion accuracy as in the past.
Further, it is possible to obtain noise-resistant air flow rate measurement data. Even when the air flow rate signal is directly taken out as a digital signal from the bridge circuit in this way, the heating current of the bridge circuit can be increased according to the air flow rate instead of the constant current. It is possible to shorten the time required to bring the body to a specific temperature and improve the responsiveness of the air flow rate measurement.

【0035】また、第2の課題解決手段によれば、空気
流量計に使用する温度補償用の空気温度信号をデジタル
信号として取り出して空気流量測定以外の温度データに
も使用できる。
According to the second means for solving problems, the temperature-compensating air temperature signal used in the air flow meter can be taken out as a digital signal and used for temperature data other than the air flow rate measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る回路構成図FIG. 1 is a circuit configuration diagram according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例に係る回路構成図FIG. 2 is a circuit configuration diagram according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施例に係る回路構成図FIG. 3 is a circuit configuration diagram according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4実施例に係る回路構成図FIG. 4 is a circuit configuration diagram according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

G…ブリッジ回路、1…発熱抵抗体、3…比較器、4…
感温抵抗体(空気温度検出抵抗)、8…多段可変抵抗、
9…アップダウンカウンタ、10…D/A変換器、11
…差動増幅器、13…D/A変換器、15…スイッチン
グ回路、25…モデム、28,33…パラレルデータ端
子、31…シリアルデータ端子、34…データセレクト
回路。
G ... Bridge circuit, 1 ... Heating resistor, 3 ... Comparator, 4 ...
Temperature-sensitive resistor (air temperature detection resistor), 8 ... Multi-stage variable resistor,
9 ... Up-down counter, 10 ... D / A converter, 11
... differential amplifier, 13 ... D / A converter, 15 ... switching circuit, 25 ... modem, 28, 33 ... parallel data terminal, 31 ... serial data terminal, 34 ... data select circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空気通路中に温度依存抵抗特性を有する
発熱抵抗体と温度補償用の抵抗体とが配置され、前記発
熱抵抗体に空気温度に対し一定温度差を保つ加熱電流を
供給制御する電流制御回路を備えた発熱抵抗体式空気流
量計において、 前記発熱抵抗体,温度補償抵抗体及び電流検出用の固定
抵抗により構成されるブリッジ回路と、前記ブリッジ回
路の中点の差電圧を比較する比較器と、前記比較器の出
力により計数の増減を行うアップダウンカウンタとを備
え、前記アップダウンカウンタのデジタル信号を空気流
量信号として出力すると共に、前記電流制御回路は、前
記アップダウンカウンタの出力値をD/A変換した電圧
を前記ブリッジ回路に印加して前記加熱電流の供給制御
を行うように設定して成ることを特徴とする発熱抵抗体
式空気流量計。
1. A heating resistor having a temperature-dependent resistance characteristic and a temperature compensating resistor are arranged in an air passage, and a heating current for maintaining a constant temperature difference with respect to the air temperature is supplied to the heating resistor to control the heating current. In a heating resistor type air flow meter equipped with a current control circuit, a bridge circuit composed of the heating resistor, a temperature compensating resistor and a fixed resistor for current detection is compared with a difference voltage at a middle point of the bridge circuit. A comparator and an up / down counter for increasing / decreasing the count by the output of the comparator are provided, and the current control circuit outputs the digital signal of the up / down counter as an air flow rate signal and the output of the up / down counter. A heating resistor type characterized in that a voltage obtained by D / A converting the value is applied to the bridge circuit to control the supply of the heating current. Air flow rate meter.
【請求項2】 請求項1において、前記ブリッジ回路に
設けた温度補償抵抗体は、多段に接続した抵抗と、これ
らの抵抗の接続段数をスイッチング制御により選択して
上記多段抵抗の抵抗値を可変制御するスイッチング回路
とより成り、前記ブリッジ回路外には、定電流を通電し
て空気温度を検出する感温抵抗体が設けられ、前記感温
抵抗体で検出された空気温度信号をA/D変換器により
デジタル信号に変換して温度データとして出力すると共
に、このデジタル信号を基に前記スイッチング回路が前
記ブリッジ回路の多段抵抗を可変制御するよう設定した
ことを特徴とする発熱抵抗体式空気流量計。
2. The temperature compensating resistor provided in the bridge circuit according to claim 1, wherein the resistors connected in multiple stages and the number of connected stages of these resistors are selected by switching control to change the resistance value of the multistage resistors. A temperature sensitive resistor, which is composed of a switching circuit for controlling, is provided outside the bridge circuit to detect an air temperature by passing a constant current, and an air temperature signal detected by the temperature sensitive resistor is converted into an A / D signal. A heating resistor type air flow meter, characterized in that a converter converts it into a digital signal and outputs it as temperature data, and the switching circuit variably controls the multistage resistance of the bridge circuit based on the digital signal. .
【請求項3】 請求項2において、前記空気流量信号及
び前記空気温度信号は、同一の出力端子からデジタル信
号として出力され、これらのデータ取り込みを外部から
の信号入力により選択可能としてあることを特徴とする
発熱抵抗体式空気流量計。
3. The air flow rate signal and the air temperature signal according to claim 2, wherein the air flow rate signal and the air temperature signal are output as digital signals from the same output terminal, and data acquisition of these signals can be selected by an external signal input. An air flow meter with a heating resistor.
【請求項4】 請求項3において、パラレルデータとし
て得た空気流量信号と空気温度信号をシリアルデータに
変換する手段を備え、こらのシリアルデータの取り込み
を外部からの入力信号によって選択可能にしてあること
を特徴とする発熱抵抗体式空気流量計。
4. The device according to claim 3, further comprising means for converting the air flow rate signal and the air temperature signal obtained as parallel data into serial data, and the acquisition of these serial data can be selected by an input signal from the outside. A heating resistor type air flow meter characterized in that.
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